ראיית לילה עם טכנולוגיית אינפרא אדום להדמיית ראיית לילה אינפרא אדום
האור הנראה בלילה חלש מאוד, אבל קרני אינפרא אדום בלתי נראות לעין האנושית יש בשפע. ראיית אינפרא אדום משתמשת בטכנולוגיית המרה פוטו-אלקטרית כדי לעזור לאנשים לצפות, לחפש, לכוון ולנהוג בכלי רכב בלילה. למרות שאנשים גילו את קרני האינפרא אדום מוקדם מאוד, בגלל המגבלה של רכיבי אינפרא אדום, הפיתוח של טכנולוגיית חישת אינפרא אדום היא איטית מאוד. רק בשנת 1940 פיתחה גרמניה עופרת גופרתי וכמה חומרי שידור אינפרא אדום, הלידה של מכשירי חישה מרחוק אינפרא אדום התאפשרה. מאז, גרמניה פיתחה לראשונה כמה מכשירי זיהוי אינפרא אדום כמו מכשירי ראיית לילה אינפרא אדום פעילים, אך אף אחד מהם לא שימש בפועל במלחמת העולם השנייה. ישנם שני סוגים של מכשירי ראייה אינפרא אדום: אקטיבי ופסיבי: הראשון משתמש בזרקורים אינפרא אדום כדי להקרין את המטרה, ומקבל קרינת אינפרא אדום מוחזרת כדי ליצור תמונה; האחרון אינו פולט קרני אינפרא אדום, אלא מסתמך על קרינת האינפרה האדומה של המטרה עצמה כדי ליצור "תמונה תרמית", ולכן היא נקראת גם "תמונה תרמית". תמונה".
עיקרון של מכשיר ראיית לילה אינפרא אדום
יש לא רק כל כך הרבה אורכי גל של אור שהעיניים שלנו יכולות לראות. מלבד אלה, ישנם גלים רבים אחרים שמסביבנו. רק שאנחנו לא יכולים למצוא את זה עם החושים שלנו. אור אינפרא אדום הוא האור הנפלט על ידי עצמים החורג מאורך הגל של ספקטרום הצבע האדום. כמעט לכל העצמים יהיה אור אינפרא אדום, כלומר קרינה תרמית, אפילו המרחב העצום. קרינה קיימת. מאז לכל דבר בעולם יש קרינה תרמית. אז נוכל להשתמש במשותף הזה כדי לצפות בעצמים לפי טמפרטורות אובייקטים שונות. העיניים של אנשים רגילים אינן יכולות לחוש בקרני אינפרא אדום, ולכן אנשים לא יכולים לראות דברים ללא אור מוחזר בחושך, וכל טמפרטורה גבוהה מאפס מוחלט. כל העצמים מקרינים אור אינפרא אדום, כולל הגוף שלך. לכן, מכשיר שיכול לחוש קרני אינפרא אדום משמש לזיהוי קרני אינפרא אדום, ולאחר מכן האות האנלוגי נתון לשיטות עיבוד תמונה כגון הסרת רעשי רקע, הגברה וסינון כדי לשחזר את קווי המתאר של האובייקט שזוהה. אבל קשה לשחזר צבע, ולכן תמונות הנראות באינפרא אדום הן רק לעתים נדירות בצבע.
טכנולוגיית הדמיית ראיית לילה באינפרא אדום
טכנולוגיית ראיית לילה אינפרא אדום חוותה את טכנולוגיית הדמיית ראיית הלילה האקטיבית האינפרא אדום המוקדמת ואת טכנולוגיית האינפרא אדום הפסיבית (הדמיה תרמית) הנוכחית. גלאי האינפרא אדום היה במקור גלאי יחידה, ובהמשך התפתח לגלאי מערך ליניארי רב אלמנטים על מנת לשפר את הרגישות והרזולוציה, וכעת התפתח לגלאי אינפרא אדום מרובה אלמנטים בשטחים. מערכות מקבילות עשו את הקפיצה מזיהוי נקודתי להדמיה תרמית של מטרות.
(1) טכנולוגיית המרת תמונה אינפרא אדום אקטיבית (אזור אינפרא אדום קרוב).
טכנולוגיה זו משתמשת בעקרון של המרת תמונה פוטו-אלקטרית כדי לממש תצפית בלילה. סוג זה של מכשיר כולל שני חלקים: מקור אור אינפרא אדום ומשקפת ראיית לילה המכילה צינור תמונה משתנה. מקור האור האינפרא אדום מאיר את המטרה, ומשקפי ראיית הלילה ממירים את תמונת האינפרא אדום הבלתי נראית לתמונה נראית לעין. סוג זה של טכנולוגיה החל להיחקר בסוף שנות ה-30, ופותח ויושם במלחמת העולם השנייה. משקפי רובה מצוידים במשקפי ראיית לילה אינפרא אדום אקטיביים נמצאים בשימוש נרחב בתיאטרון האוקיינוס השקט. בסביבות שנות ה-60, הטכנולוגיה התבגרה, ומרחק התצפית יכול להגיע ל-3,000 מטרים. לאחר מכן, הוא היה מצויד באופן נרחב בכוחות, אך בגלל רגישותו הנמוכה, פליטת החום הגדולה, צריכת החשמל הגבוהה, הגוף הגדול, המשקל הרב, מרחק התצפית המוגבל והחשיפה הקלה, עקב אכילס, לכן, הוחלף בהדרגה בראיית לילה. הטכנולוגיה התפתחה מאוחר יותר, וכעת רק למדינות מעטות יש מספר קטן של ציוד.
(2) טכנולוגיית ראיית לילה אינפרא אדום פסיבית (אזורי אינפרא אדום באמצע ורחוק)
מצלמת הדמיה תרמית אינפרא אדום היא אחד מגלאי האינפרא אדום המבטיחים ביותר, המייצגת את כיוון הפיתוח של ציוד לראיית לילה. הוא משתמש במכשיר מוליכים למחצה אפקט פוטואלקטרי פנימי כגלאי כדי להמיר את תמונת הקרינה של הסצנה לתמונת מטען, ולאחר עיבוד מידע, היא מומרת לתמונה גלויה על ידי מכשיר התצוגה. כמה דגמים טיפוסיים כוללים:
ה-ANS/pAS-13 "כוונת נשק תרמית (TWS)" שפותחה על ידי Raythe Systems מארצות הברית עבור צבא ארה"ב הוא המכשיר המתקדם ביותר לראיית לילה אינפרא אדום פסיבי עד כה. זוהי טכנולוגיית אינפרא אדום מהדור השני הצופה פני עתיד. מערכת ראייה להדמיה תרמית. הטכנולוגיות המשמשות במערכת זו כוללות: טכנולוגיית מטוס מוקד קדמיום טלוריד ברגישות גבוהה לרכישת מטרות למרחקים ארוכים בטלסקופים קטנים; אופטיקה בינארית קלת משקל, בעלת שידור גבוה בבתי פלסטיק מתקדמים; גודל קטן, צריכת חשמל נמוכה רכיבים אלקטרוניים של אינטגרציה בקנה מידה גדול מאוד (VLSI); פעולה שקטה, אמינות גבוהה, מצנן תרמו-אלקטרי בגודל אגודל; צריכת חשמל נמוכה, תצוגת דיודה פולטת אור גבוהה (LED).
